МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Астраханский государственный университет им. В.Н. Татищева»

Факультет агро-биологический

НАТУРАЛЬНЫЕ КИЛЛЕРЫ

Реферат по дисциплине

«Иммунология»

Выполнил:

Дьяченко Максим Геннадьевич

(ФИО)

Проверил:

Доктор медицинских наук

(ученая степень, ученое звание)

Сароянц Людмила Валентиновна

(ФИО)

АСТРАХАНЬ 2024

Оглавление

Y

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. Общая характеристика натуральных киллеров 5

Глава 2. Структура и функции натуральных киллеров 8

Глава 3. Патологические состояния и натуральные киллеры 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 15

Введение

Натуральные киллеры, или NK-клетки, представляют собой фундаментальный компонент иммунной системы человека, играющий ключевую роль в защите организма от вирусных инфекций и опухолей. Эти клетки обладают уникальной способностью распознавать и уничтожать измененные или инфицированные клетки, не прибегая к специфическому узнаванию антигенов, как это делают Т-лимфоциты. Благодаря своей деятельности, NK-клетки способны обнаруживать и уничтожать раковые клетки на ранних стадиях развития опухоли, а также играют важную роль в контроле за вирусной нагрузкой в организме.

Несмотря на свою важность, NK-клетки до сих пор остаются одним из наиболее малоизученных компонентов иммунной системы. Их многообразие, гетерогенность и сложные механизмы регуляции представляют вызов для исследователей, которые стремятся глубже понять их роль в поддержании здоровья и борьбе с различными патологическими состояниями.

В данном реферате мы рассмотрим структуру и функции натуральных киллеров, механизмы их действия, а также их роль в патологических состояниях, таких как инфекционные заболевания и рак.

Цель заключается в анализе роли натуральных киллеров в иммунном ответе организма и их влиянии на здоровье человека. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. Изучение структуры и функций натуральных киллеров в контексте иммунной системы.

2. Анализ механизмов действия NK-клеток, включая способы распознавания и уничтожения инфицированных и опухолевых клеток.

3. Оценка влияния внешних и внутренних факторов на активность натуральных киллеров.

4. Рассмотрение патологических состояний, связанных с дисфункцией NK-клеток, включая иммунодефицитные состояния и рак.

Глава 1. Общая характеристика натуральных киллеров

Нормальные киллеры или NK (от англ. natural killer) - это большие зернистые лимфоциты с характерной морфологией: основная часть обильной цитоплазмы содержит несколько митохондрий, свободные рибосомы с отдельными элементами шероховатого эндоплазматического ретикулума, аппарат Гольджи и характерные электроноплотные гранулы, связанные с мембраной. Большие зернистые лимфоциты с активностью нормальных киллеров выполняют цитотоксические функции, также, как и цитотоксические T- лимфоциты.

Основная обязанность киллерных клеток - выявлять и уничтожать собственные клетки организма, в которых что-то нарушилось: они убивают опухолевые клетки и клетки, зараженные вирусами (а также, возможно, и другими чужеродными агентами).

Нормальные киллеры (НК-клетки) у человека составляют примерно 5% лимфоцитов периферической крови. Чаще всего они имеют фенотип CD3-CD16+CD56+CD94+ и гаметное (неперестроенное) расположение генов. Таким образом, хотя НК относятся к лимфоидным клеткам, они лишены маркеров Т- и В-лимфоцитов.

Полагают, что NK узнают определенные структуры высокомолекулярных гликопротеинов, которые экспрессируются на мембране инфицированных вирусом клеток. Узнавание клетки-мишени и сближение с ней происходит за счет рецепторов NK. В результате NK активируются, и содержимое гранул выбрасывается во внеклеточное пространство. Возможно, главная роль здесь принадлежит перфорину (цитолизину), имеющему некоторое структурное сходство с компонентом комплемента C9 (антитела к перфорину подавляют внеклеточное уничтожение). Перфорин встраивается в мембрану клетки- мишени и образовывает трансмембранные поры, что приводит к гибели клетки, поскольку содержимое клетки вытекает через эти поры. Кроме того, гранулы NK содержат две сериновые протеинкиназы, которые могут функционировать как цитотоксические факторы, но не вполне ясна их роль в NK-зависимом лизисе. Хондроитинсульфат A - протеогликан, устойчивый к протеинкиназам - тоже обнаружен в NK и может защищать эти клетки от автолиза.

При распознавании мишени НК-клетки способны как к "положительному", так и к "отрицательному" распознаванию.

В отличие от T-киллеров НК-клетки несут рецепторы подавления цитотоксичности (KIR, англ. killer inhibitory receptor). При отрицательном распознавании взаимодействуя с молекулами MHC класса I на клетке-мишени, эти рецепторы дают инфицированной клетке сигнал торможения ее цитотоксической активности. Положительное распознавание происходит, когда на клетках-мишенях отсутствует экспрессия молекул MHC, и взаимодействие НК-клеток с инфицированными клетками происходит с участием их собственных (НК-клеток) особых рецепторов, в частности CD2 и CD69, или антител, с которыми они связываются через рецептор для Fc (CD16). Связывание НК с антителами, образовавшими иммунные комплексы с антигенами на поверхности клеток-мишеней, интерпретируется как проявление киллерной клеточной активности, или антителозависимой клеточной цитотоксичности. К примеру вирусы герпеса пытаются избежать распознавание T-киллерами, подавляя экспрессию молекул MHC класса I на поверхности инфицированных клеток; однако в этом случае вирус распознают НК-клетки.

Следовательно, цитотоксические T-клетки (T-киллеры) и НК-клетки можно рассматривать как два взаимодополняющих инструмента иммунитета против вирусной инфекции тканей.

Набор клеток, подвергающихся литическому действию НК, достаточно широк. Это ряд вирусинфицированных и опухолевых клеток; клетки, на поверхности которых представлены цитофильные антитела; эмбриональные клетки. [4]

Точное происхождение NK до сих пор остается неясным. Они происходят, в основном, из больших гранулярных лимфоцитов (БГЛ). Несмотря на то что НК морфологически напоминают лимфоциты или лимфобласты, их гистогенетическая связь с Т- или В-лимфоцитами не установлена. Вероятно, НК относятся к самостоятельной линии дифференцировки, хотя на самых ранних этапах развития у них имеется общий с лимфоцитами предшественник. В отличие от лимфоцитов, НК не имеют антигенраспознающих рецепторов, не увеличиваются количественно после взаимодействия с чужеродным (например, вирусным) антигеном и не спрособны к формированию иммунологической памяти. При этом их активность повышается под влиянием цитокинов Т-клеток и, в первую очередь, интерферона-гамма.

NK-клетки стали первыми описанными и наиболее хорошо изученными лимфоидными клетками врождённого иммунитета. Открытие уникальной группы лимфоцитов, имеющих «естественную» или «спонтанную» цитотоксичность (отсюда название «естественные киллеры»), у мышей было сделано Рольфом Кисслингом (англ. Rolf Kiessling) и Хью Проссом (англ. Hugh Pross) в 1975 году, а у человека их открыли Хью Просс и Майкл Джондал (англ. Mikael Jondal) в том же году. В 1980 году NK-клетки удалось изолировать с помощью градиентного центрифугирования и впервые изучить с помощью микроскопии. [6]